[发明专利]浮体绳轮波浪发电陆地模拟试验平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种浮体绳轮波浪发电陆地模拟试验平台。

背景技术

“浮体绳轮波浪发电”是基于浮体绳轮机构采集波浪能，并进行发电的振荡浮子式波浪能发电装置。目前市场上还没有浮体绳轮波浪发电效率专用试验平台，关于振荡浮子波浪发电效率的研究一般借用振荡浮子波浪发电模型试验，该试验在一造浪水池(或水箱)中进行，由于发电模型是原型机的等比例缩小体，该试验一般用来研究发电原理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种浮体绳轮波浪发电陆地模拟试验平台。

一种浮体绳轮波浪发电陆地模拟试验平台，包括电机(1)、减速机(2)、摇臂(3)、定滑轮(4)、配重(5)、传动轴(6)、扭矩传感器(7)、卷筒(8)、绳索(9)；由变频器控制的电机(1)通过减速机(2)驱动一曲轴，曲轴上通过拉簧(10)系有绳索(9)，绳索(9)另一端缠在一卷筒(8)上，卷筒(8)通过扭矩传感器(7)接浮体绳轮传动系统，所述卷筒(8)上还缠着另一根绳索，或与其轴连的另一个卷筒上缠着另一根绳索，该绳索另一端绕过一定滑轮(4)系一配重(5)，定滑轮(4)的支架安装在平台上。

所述的试验平台，所述卷筒(8)包括螺栓(11)、弹簧(12)、压紧球(13)、导轮(14)、导轮凹槽(15)、输出轴(16)；卷筒(8)的外圆筒上设置一径向的螺栓(11)，卷筒的中心为输出轴(16)，输出轴(16)上套有导轮(14)，螺栓(11)通过弹簧(12)压在压紧球(13)上，导轮(14)上设置有导轮凹槽(15)。

所述的试验研究平台，所述浮体绳轮传动系统为：扭矩传感器(7)接超越离合器，再驱动增速器，增速器的输出轴接泵或电机。

本浮体绳轮波浪发电效率陆上试验研究平台的搭建主要是在陆上实验室通过模拟海上发电平台，获得一定的实验数据来进行分析，为将来海上试验做准备。

附图说明

图1为浮体绳轮波浪发电效率陆上试验研究平台原理示意图；

图2为直驱式发电效率实验平台

图3为液压式单系统原理图

图4为液压式双系统原理图

图5为摇臂结构示意图；

图6为卷筒结构示意图；6-2为图6-1的A-A剖面图；

1电机，2减速机，3摇臂，4定滑轮，5配重，6传动轴，7扭矩传感器，8卷筒，9绳索，10拉簧，11螺栓，12弹簧，13压紧球，14导轮，15导轮凹槽，16输出轴。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

参考图1，浮体绳轮波浪发电陆地模拟试验平台包括电机1、减速机2、摇臂3、定滑轮4、配重5、传动轴6、扭矩传感器7、卷筒8、绳索9；

由变频器控制的电机1通过减速机2驱动一曲轴，该曲轴的摇臂3是两个带有长条孔的钢板，一根两头带螺纹的轴穿过两个长条孔，两头靠螺母夹在钢板上(图5)，长条孔边上带有刻度尺。长条孔也可为一列顺着摇臂排列的孔。该轴系一绳索9(或该轴套一轴承座，轴承座上系有绳索9)，绳索9在靠近摇臂3处串联有拉簧10，绳索另一头缠在一卷筒8上，卷筒8通过扭矩传感器7接超越离合器，再驱动增速器，增速器的输出轴接泵或电机，卷筒8上还缠着(或轴连另一个卷筒上)另一根绳索，该绳索另一端绕过一定滑轮4系一配重5，配重5产生的拉力作用在卷筒8上产生的扭矩，与摇臂3对卷筒8的拉力产生的扭矩相反，但远小于摇臂3产生的扭矩。

经变频器变频后的电流驱动电机1旋转，通过减速机2将力矩放大，驱动摇臂3旋转，摇臂3的曲轴相对于其所系绳索9的另一端所缠的卷筒8，做圆周运动，也可以说，卷筒8相对于曲轴做圆周运动(曲轴视为静止)，而因为波浪的本质是水质点做近似圆周运动，所以就相当于模拟浮体绳轮发电装置上的卷筒相对于海底的锚做圆周运动。通过改变曲轴的旋转频率以及摇臂3的回转半径，可以模拟不同周期和波高的波浪。当曲轴从最靠近卷筒点继续转动时，曲轴与卷筒距离不断增大，由于配重5产生扭矩相对于摇臂产生的扭矩很小，所以卷筒8在摇臂3的作用下旋转，而配重被拉高，势能增加。通过扭矩传感器7带动被测量发电系统发电，通过扭矩传感器7测的扭矩和转速数据，可以得到输入功率。这半个周期，模拟波浪上升过程中，波浪的浮力和推力对浮体做功，驱动卷筒旋转，同时配重5在此过程中势能增加。